Starten großer Tauchpumpenmotoren: Vier Methoden im Vergleich

Bei 5,5 kW denkt niemand zweimal darüber nach, wie eine Pumpe startet. Bei 90 kW und mehr handelt es sich um eine der folgenreichsten Entscheidungen in der gesamten Schaltschrankspezifikation, und die vier gängigen Methoden gleichen Kosten, Netzauswirkungen und mechanische Belastungen in unterschiedlichen Richtungen aus.

Direkt online ist am einfachsten und günstigsten: Volle Spannung direkt an den Motor beim Start. Außerdem erzeugt es den größten Einschaltstrom aller Methoden, üblicherweise das Sechs- bis Achtfache des laufenden Stroms für den Bruchteil einer Sekunde, was bei einer starken Netzverbindung in Ordnung ist und bei einer schwachen ein echtes Problem darstellt. Ein Spannungsabfall während dieses Einschaltstroms kann zum Dimmen von Lichtern und zum Auslösen empfindlicher Geräte an anderer Stelle derselben Versorgung führen. Über etwa 30–45 kW hinaus schließen die meisten Energieversorger und Bauingenieure dies bereits aus diesen Gründen aus, unabhängig davon, was die Pumpe selbst verträgt.

Stern-Dreieck schaltet diesen Einschaltstrom ab, indem der Motor in Sternschaltung (reduzierte Spannung) gestartet wird, bevor auf Dreieck umgeschaltet wird, um das volle Laufdrehmoment zu erzielen. Dabei handelt es sich eher um einen mechanischen als um einen elektrischen Kompromiss: Das Schaltmoment erzeugt einen Drehmoment- und Stromübergang, der kleiner als bei Direktschaltung, aber nicht Null ist, und bei einer Pumpe, die während der Sternphase schweres Abwasser mit niedriger Geschwindigkeit bewegt, kann dieser Übergang an der Kupplung und der Welle rauer sein als ein sanfterer Anstieg.

Sanftanlasser erhöhen die Spannung mithilfe einer Halbleitersteuerung über einen Zeitraum von einer bis mehreren Sekunden, weshalb sie in diesem Katalog bei Tauchmotoren mit 45 kW und mehr nahezu zum Standard gehören. Der Einschaltstrom sinkt auf etwa das Zwei- bis Dreifache des Betriebsstroms, verteilt über eine kontrollierte Rampe statt einer einzelnen Stufe, und die mechanische Belastung beim Anlauf sinkt entsprechend. Der Kompromiss sind Kosten und Platzbedarf im Schrank, beides ist im Vergleich zur Pumpe selbst in dieser Größenordnung bescheiden.

VFDs gehen noch einen Schritt weiter und steuern die Geschwindigkeit kontinuierlich, anstatt nur den Start abzuschwächen. Sie sind die richtige Wahl, wenn ein Standort den Fluss wirklich regulieren muss, anstatt an einem festen Punkt zu laufen. Sie benötigen einen Motor, der für den Betrieb mit variabler Frequenz gewickelt und isoliert ist, und nicht eine in Betrieb genommene Standardeinheit. Dies ist eine Spezifikationsentscheidung, die zum Zeitpunkt der Bestellung getroffen werden muss und nicht später hinzugefügt werden darf.